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Beschreibung zur Patentanmeldung betreffend Antrieb eines Zangenvorschubes
für band-. oder streifenförmigen Werkstoff in Pressen Stanzen od.dgl.
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Die'Erfindung betrifft einen von einer gleichförmigen Umlaufbewegung,
beispielsweise von einer gleichförmig umlaufenden Kurbel, abgeleiteten Antrieb eines
Zangenvorschubes für band- oder streifenförmigen Werkstoff in Pressen, stanzen od.dgi.
mit Stillständen in den Endlagen der Vorschubzange An einen solchen Antrieb werden
neben anderen folgende
Anforderungen gestellt : stoßfreier Beginn
und stoßfreies Beenden der Vorschub-und der Rücklaufbewegung, möglichst genaue und
lange Stillstände in den Endlagen ohne Unterbrechung des gleichförmig umlaufenden
Antriebes, einfache Bauart.
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In der durch die Vorschubbewegung erreichten einen Endlage der Vorschubzange
wird der Werkstoff von dieser freigegeben und von einer ortsfesten haltezange erfaßt,
die den Werkstof ihrerseits nach Beondigen der Rücklaufbewegung und vor Beging der
nächsten Vorschubbewegung der Vorschubzange in deren anderer Endlage freigibt, sodaß
der Werkstoff zum weiteren Vorschieben von der Vorschubzange wieder erfaßt werden
kann.
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Das mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder auf sonstige Weise bewirkte
Öffnen und Schließen der Vorschub- und der Haltezange erfordert bestimmte Schaltzeiten
in den Endlagen der Vorschubzange, in denen diese keine Bewegung ausführen darf,
da sonst der Vorschub nicht ausreichend genau erfolgt Bei einem bekannten Antrieb
eines Zangenvorschubes werden diese Steillstände z. B. dadurch erreicht, daß ein
von dem gleichförmig umlaufenden Antrieb bewegtes Gestänge ein federndes Zwischenglied
enthält, dessen Federung wirksam wird, wenn die Vorschubzange in den Endlagen gegen
Anschläge stößt und dadurch kurzzeitig zum Stillstand kommt. Wegen der hierdurch
auftretenden starken Schläge im Gestänge sind solche Antriebe für höhere Hubzahlen
der Presse nur beschränk anwendbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für
einen
Zangenvorschub so auszubilden, daß dieser den vorstehend aufgeführten t\nforderunen
möglicizst w'eitgehend'genügt und zur Vermeidung von Schlagen in den Endlagen der
Vorschub zange im Gestänge keine Federn aufweist. Die Vorschubzange muß daher zwangsläufig
in die Endlagen und aus diesen heraus bewegt werden.
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Im allgemeinen wird angestrebt, daß die Zeiten für Vorschub und Rücklauf
der Vorschubzange je etwa 180 Grad Drehwinkel des gleichförmig umlaufenden Antriebes
betragen. Aus folgenden Gründen kann es jedoch erforderlich sein, die Vorschubbewegung
der Vorschubzange schneller oder auch langsamer als den Rücklauf erfolgen zu lassen:
Bei komplizierten Stanz werkzeugen muß die Presse schnell stilltesetzt werden können
wenn Vorschubfehler auftreten. Ferner setzt sich die Zeit für das Abbremsen einer
Presse aus den elektrischen Kommandoreiten, den Zeiten ffir das beispielsweise pneumatische
Be-und Entstiften der Kupplungs- und Bremsanlage und der eigentlichen Bremszeit
znsam"::en. Durch höhere Hubzahlen zur Steige rung der Wirtschaftlichkeit wird den
intriebsteilen der Presse eine größere Kinetische Energie erteilt, was größere Bremswege
und damit längere Bremszeiten zur Folge hat. Da somit bei höheren Hub zahlen das
Abbremsen der Presse länger dauert als bei niedrigen t.Tubzahlen,steht für das Vorschieben
des Werkstoffes weniger eit zur Verfiigung. Daraus ergibt sich an den Antrieb für
die Vorschubzange notwendig die weitere Anforderung nach einer Verringerung der
Zeit für das Vorschieben des Werkstoffes, damit die Presse noch vor dem Aufsetzen
des Werkzeuges auf den Werkstoff angehalten werden kann. Die Vorschubbewegung der
Vorschubzange muß somit bei höheren Hubzeahlen während weniger als 180 Grad
Drehwinkel
des gleichförmig umlaufenden Antriebes erfolgen, Auch dieser Anforderung müssen
Ausbildung und Auslegung des Antriebes genügen. Bei den Ausführungsbeißplelen wird
das durch erfindungsgemäße Merkmale erreicht: Nach den Fig. 4 bzw.6 beträgt die
Zeit für den Vorschub der Vorschubzange nur etwa 900 bzw. 1200 Drehwinkel des gleichförmig
umlaufenden Antriebes.
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Andererseits erfordert insbesondere empfindlicher Werkstoff längere
Vorschubzeiten als besonders widerstandsfähiger Werkstoff. In diesem Fall ist es
notwendig, die Zeit für die Vorschubbewegung länger zu bemessen als die Zeit für
die Rücklaufbewegung.
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Die eingangs bezeichnete, die verschiedenen dargelegten Anforderungen
umfassende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Getriebezug mit folgenden Merkmalen
geldstt 1. das gleichförmig umlaufende Glied ist mit einer um einen festen Punkt
schwenkbaren ersten Schwinge verbunden, 2. die Bewegungen der ersten Schwinge sind
auf eine Lasche übertragen, 3. an der Lasche greift eine erste Scheibe an, 4. an
der ersten Scheibe sind ein die Vorschubzange treibendes Gestänge und eine zwischen
diesem und der Lasche angreifende, um einen festen Punkt schwenkbare zweite Schwinge
angelenkt.
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Gemäß weiteren Ausbildungen der Erfindung kann das vorstehende erste
Merkmal wie folgt gestaltet sein: an der ersten
zweite Scheibe
angelenkt sein, an der das gleichförmig umlaufende
Glied und die Lasche angelenkt sind, oder an dem gleichförmig umlaufenden Glied
und an der ersten Schwinge ist ein Lenker angelenkt, oder das gleichförmig umlaufende
Glied ist mit der ersten Schwinge durch einen an dieser entlang beweglichen Gleitstein
nach Art einer schwingenden Kurbelschleife verbunden.
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Andere weitere Ausbildungen der Erfindung können in folgenden Maßnahmen
bestehen: Das die Vorschubzange treibende Gestänge kann zwei Kurbeln aufweisen,
die auf einer Welle drehfest angeordnet sind, an deren einer die erste Scheibe angelenkt
und an deren anderer ein Stein verschieb- und feststellbar ist, an dem eine an der
Vorschubzange angreifende Antriebsstange angelenkt ist. Die andere Kurbel kann'ion
Bezug auf die eine Kurbel auf der Welle in zwei um 1800 zueinander versetzten Stellungen
befestigbar sein. Eine ihnliche Wirkung wie durch dieses Versetzen einer Kurbel
kann dadurch erhalten werden, daß die gleichförmige Umlaufsbewegung von der der
Antrieb abgeleitet ist, umkehrbar ist.
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Des besseren Verständnisses wegen sind die mit der Erfundung erzielten
Vorteile anhand der in der Zeichnung dargestellten und im folgenden näher beschriebenen
Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 die Ableitung des Zangenvorschubantriebes
von
der Pressenhauptwelle, teilweise im Längsschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig.
1, Fig. 3 die wesentlichen Teile eines Antriebes nach Patentanspruch 2 und Fig.
4 einen Antrieb nach Patentanspruch 2, Fig. 5 einen Antrieb nach Patentanspruch
3, Fig. 6 einen Antrieb nach Patentanspruch 4,,je in schematischer Darstellung,
Fig. 7 die Versetzung zweier Kurbeln um 1800 Eine Gelenkwelle 1 ist über einen Kegelradtrieb
2 von der im Gestell 3 gelagerten Pres's'enhauptantriebwelle 4 angetrieben. Mit
dem freien Ende der Gelenkwelle 1 ist eine erste Kurbel 5 drehfest verbunden,-die
somit wie die Pressenhauptantriebwelle4 gleichförmig umläuft und ein gleichförmig
umlaufendes Glied gemäß den Patentansprüchen bildet. Um einen festen Punkt 6 im
Fuß 7 des Gestelles 3 ist eine erste Schwinge 8 Mit dieser ist die erste Kurbel
5 dadurch verbunden, daß an einer zweiten Scheibe 9 die Kurbel 5 und die erste Schwinge
8 angelenkt sind. An der ersten Schwinge 8 ist ferner eine lasche 10 angelenkt.
An
der Lasche 10 greift ferner e;ne erste Scheibe 11 an, an der
eine zweite Kurbel 12 und eine uln einen weiteren festen Punkt 13 im Fig 7 schwenkbare,
zweite Schwinge 14 angelenkt sind Fig. 3 und 4.
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Mit einer im Fuß 7 gelagerten Welle 15 sind die zweite Kurbel 12 und
eine dritte Kurbel 16 drehest verbunden.
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In einem Radialschlitz 17 derdritten Kurbel 16 ist ein Stein 18 verschieb-
und feststellbar gefiiiirt, an dem eine Antriebsstange 19 angelenkt ist. Diese grift
mit dem anderen Ende an einer entlang einer Gleitbahn 20 im Fuß 7 vor- und zurückbeweclichen
Vorschubzange 21 an. Mit dieser arbeitet, wie bekannt, eine ortsfeste Haltezange
22 in der Weise zusammen, daß die Haltezange 22 während der Vorschubbbewegng der
Vorschubzange 21 geöffnet ist und daß sie in den Endlagen der Vorschubzange und
während des claufes der Vorscl'.ubzange geschlossen ist, um den band- oder streifenförmigen
Werkstoff zu halten. Die z-.veite (12) und die dritte Kurbel 16 , die welle 15,
der Stein 18 und die Antriebsstange 19 bilden das die Zorschubzange 21 treibende
Gestange gemöß dem Hauptanspruch.
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Durch Andern des bstandes des Steines 18 von der Mitte der Welle 15
kann die Größe des hubes der Vorschubzange 21 vergrößert oder verringert werden.
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Die Ausführungsbeispiele weichen nur in der Art der Verbindung der
ersten Kurbel 5 mit der ersten Schwinge 8 voneinander ab, in allen anderen Teilen
des Antriebes stimmen sie miteinander überein.
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Bei dem Antrieb nach Fig. 5 gemäß Patentanspruch 3 ist die Kurbel
5 mit der ersten Schwinge 8 durch einen Lenker 23 verbunden, der im Punkt 24 an
der Kurbel 5 und im Punkt 25 an der Schwinge 8 angelenkt ist.
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Bei dem Antrieb nach Rig. 6 gemäß Patentanspruch 4 ist die erste Kurbel
5 mit der ersten Schwinge 8 durch einen an der Kurbel 5 angeordneten Gleitstein
26 verbunden, der während des Umlaufes der Kurbel 5 entlang der Schwinge 8 hin-
und herbewegt wird. Kurbel 5, Gleitstein 26 und erste Schwinge 8 bilden eine schwingende
Kurbelschleife.
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In den in Fig. 4 bis 6 schematisch dargestellten Antrieben bedeuten
H die Länge des durch den Umlauf der Kurbel 5 bewirkten Hubes (Vorschub zur Rücklauf)
der Vorschubzange 21, von der Kurbel 5 während des Vorschubes der Vorschubzange
21 zwischen den Endlagen der ersten Schwinge 8 zurückgelegten Drehwinkel, den von
der Kurbel 5 während des Vorschubes der Vorschubzange 21 zurückgelegten Drehwinkel,
senden von der Kurbel 5 während des Riicklaufes der Vorschuszange 21 zurückgelegten
Drehwinkel, die von der Kurbel 5 während der Stillstände
der Vorschubzange
21 in den Endlagen zurückgelegten Drehwinkel.
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Aus diesen verschiedenen Drehwinkeln der ersten Kurbei 5 gemäß Fig.
4 bis 6 geht hervor, daß der Vorschub der Vorschubzange 21 stets während eines kleineren
Drehwinkels #" " der Kurbel 5 erfolgt als der Rücklauf der Vorschubzange21, dem
der Drehwinkel 2 entspricht.
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Aus den Fig. 4 bis 6 geht ferner hervor, daß für die den Drehwinkel
## der Kurbel 5 entsprechenden Stillstände der Vorschubzange 21 in den Endlagen
verhältnismäßig viel Zeit zur Verfügung steht, sodaß das genaue öffnen und Schließen
der Vorschub und der Haltezangen gesichert sind. Das wird dadurch bewirkt, daß sich
die dritte Kurbel 16 und die Antriebsstange 19 während des Drehwinkels A[ der
Kurbel' 5 etwa in ge-.
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streckter Lage befinden, sodaß ein kleiner Drehwinkel der Kurbel 16
praktisch keine in die Bewegungsrichtung der Vorschubzange 21 fallendeBewegungskomponente
erzeugt.
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Die Richtung, in der sich die dritte Kurbel 16 während des Stillstandes
der Vorschubzange 21 vor Beginn eines Vorschubes befindet, ist in den Fig. 4 bis
7 durch Pfeil 27 bezeichnet. In diesen Fig. ist die Lage der Antriebsteile vor Beginn
eines Vorschubes der Vorschubzange durch ausgezogene Linien, die Lage nach Beendigung
eines Vorschubes durch unterbrochene Linien wiedergegeben.
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Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß bei dem erfindungsgemäßen
Antrieb
die eingangs dargelegten, an einen Zangenvorschubantrieb zu stellenden Anforderungen
mit verhältnismäßig einfachen und betriebssicheren Mitteln erfüllt sind.
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Das gilt insbesondere hinsichtlich des Wechsels der Zeiten für die
Vorschubbewegung der Vorschubzange, von Schnell auf Langsam, der wie ausgeführt,
für empfindliche Werkstoffe erforderlich sein kann. Entsprechend erfolgt die Rücklaufbewegung
schneller als bei schnellem Vorschub. Dieser Wechsel kann dadurch erreicht werden,
daß die gleichförmige Umlaufsbewegung der Pressenhauptantriebswelle 4, von der der
Antrieb der Vorschubzange 21 abgeleitet ist, umkehrbar ist, beispielsweise durch
entsprechendes Umsetzen eines Rades des Kegelradgetriebes 2 oder durch ein in einer
der Wellen 1, 4 angeordneten Umkehrgetriebe.
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Eine andere Möglichkeit, die Geschwindigkeit der Vorschubbewegung
der Vorschubzange von Schnell autLangsam umzustellen, besteht darin, daß die Kurbel
16 in Bezug auf die kurbel 12 auf der Welle 15 um 1800 zur normalen Stellung versetzt
wird. Das zeigt Fig. 7, die die Kurbeln 12 und 16 jeweils in der Ausgangsstellung
wiedergibt. Im rechten Teil stimmt der Winkel Ct zwischen diesen Kurbeln mit dem
nach den Fig. 4 bis 6 überein. Nach diesen Fig. ist der von der Kurbel während des
Vorschubes der Vorschubzange zurückgelegte Drehwinkel y' n kleiner als der von dieser
während des Rücklaufen zurückgelegte Drehwinkel % . Sollen die Größen dieser Winkel
miteinander vertauscht werden,
sodaß der Vorschub der Vorschubzange
während einer längeren Zeit erfolgt als der Rücklauf, so kann die hierfür notwendige
Umkehr außer durch die beschriebenen Maßnahmen auch dadurch erhalten werden, daß
die Kurbel 16 in Bezug auf die Kurbel 12 um 1800 versetzt wird. Das zeigt der linke
Teil der Fig. 7, nach der der Winkel ;i zwischen den beiden Kurbeln 12 und 16 1800
abzüglich des Winkels α zwischen diesen Kurbeln nach dem rechten Teil dieser
Fig. beträgt.
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Die Hublänge der Vorschubzange 21 kann durch Verstellen des Steines
18 im Radialschlitz 17 entlang der Kurbel 16 vermindert werden.